SU1787203A3

SU1787203A3 - Method of diesel engine fuel feed equipment diagnostics

Info

Publication number: SU1787203A3
Application number: SU904899033A
Authority: SU
Inventors: Dmitrij S Murzin; Aleksej S Kovalev; Nikolaj N Oranskij
Original assignee: Цeлиhoгpaдckий Иhжehepho-Ctpoиteльhый Иhctиtуt
Priority date: 1990-12-04
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1993-01-07

Description

Изобретение относится к способам диагностирования дизелей и может использоваться для создания средств встроенной диагностики, систем управления и регулирования с применением микропроцессорной техники.The invention relates to methods for diagnosing diesel engines and can be used to create tools for integrated diagnostics, control and regulation systems using microprocessor technology.

Известны способы диагностирования топливной аппаратуры дизелей, заключающиеся в том, что на заданном режиме работы дизеля регистрируют осциллограммы временных реализаций и спектрограммы мощности вибраций и проводят диагностирование работоспособности форсунки, давления и величины цикловой подачи, угла опережения впрыскивания топлива путем сравнения и обработки опытных осциллограмм и временных.реализаций и спектрограмм вибраций форсунок с эталонными.Known methods for diagnosing diesel fuel equipment are that, at a given diesel operating mode, oscillograms of temporary realizations and spectrograms of vibration power are recorded and diagnostics of the nozzle operability, pressure and magnitude of the cyclic feed, timing of fuel injection by comparing and processing experimental oscillograms and time ones are performed. realizations and spectrograms of vibrations of nozzles with reference ones.

Одним из основных источников колебаний форсунки в известном способе являют ся гидродинамические процессы, возникаю- ; щие вследствие подачи и впрыскивания топлива и имеющие широкий частотный спектр амплитуд давлений и скоростей. Сравнение спектограмм вибраций форсунок, формы и расположения импульсов временных реализаций относительно опорной точки показывает, что между показателями работы · топливной аппаратуры и ее виброакустическими характеристиками существует определенная закономерная связь.One of the main sources of nozzle vibrations in the known method are hydrodynamic processes that occur; due to the supply and injection of fuel and having a wide frequency spectrum of pressure and velocity amplitudes. Comparison of the spectrograms of the vibrations of the nozzles, the shape and location of the pulses of the temporary implementations relative to the reference point shows that there is a certain regular relationship between the performance of the fuel equipment and its vibro-acoustic characteristics.

Однако, как отмечают современные ис- ¹следования, колебание корпуса форсунок и ; возникновение других виброакустических ^!сигналов носит случайный характер, поэтому известный способ не позволяет получить достоверную диагностическую информацию.However, as noted today used ¹ repetition, hesitation and injector body; the emergence of other vibroacoustic ^! signals is random in nature, therefore, the known method does not allow to obtain reliable diagnostic information.

Известны также способы диагностирования топливной аппаратуры дизелей, за1787203 АЗ ключающиеся а том, что на заданном режиме работы регистрируют осциллогаммы изменений давления в нагнетательной магистрали топливной системы и проводят диагностирование работоспособности в целом и технического состояния отдельных деталей топливной аппаратуры путем сравнения эталонной и опытной осциллограмм. Этот способ диагностирования относится к¹ мётодаги . оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям рабочего процесса, одним из которых является давление впрыскивание топлива. По осциллограммам давления впрыскивания топлива и по расположению относительно отметки верхней мертвой точки обнаруживают большинство неисправностей топливной аппаратуры. Наибольшую информативность пытаются получить путем установки датчика давления в.нагнетательную магистраль вблизи форсунки.There are also known methods for diagnosing diesel fuel equipment, which are closed in 1787203 AZ and that at a given operating mode, oscillograms of pressure changes in the discharge line of the fuel system are recorded and diagnostics of the overall health and technical condition of individual parts of the fuel equipment is performed by comparing the standard and experimental oscillograms. This diagnostic method refers to ¹ metodag. assessment of the technical condition of the fuel equipment according to the indicators of the working process, one of which is the fuel injection pressure. According to the oscillograms of the fuel injection pressure and the location relative to the mark of the top dead center, most of the malfunctions of the fuel equipment are detected. They try to get the most informative value by installing a pressure sensor in the pressure line near the nozzle.

Однако по сравнению кривой давления с эталонной осциллограммой дает ограниченную и ненадежную диагностическую информацию, так как даже для нормально работающей топливной аппаратуры многоцилиндрового двигателя форма импульсов давления значительно отличается'для различных цилиндров, причем дополнительно достоверность результатов диагностирования снижается из-за погрешности методов регистрации и обработки осциллограмм давления впрыскивания топлива. Совершенствование данного способа на основе применения ЭВМ для расчета кривых впрыскивания не позволяет повысить надежность результатов диагностирования. Основная причина этого состоит не в выборе средств обработки осциллограмм, а в том, что параметр (давление нагнетания), отражающий гидродинамику впрыскивания, и устройства, его измеряющие, инерционны, а наличие при этом паразитных объемов топлива, образующихся в местах установки датчиков давления, нарушает протекание процесса впрыскивания и, следовательно, в любом случае искажает осциллограмму давления, принятую за основу для диагностирования.However, comparing the pressure curve with the reference waveform gives limited and unreliable diagnostic information, since even for normally operating fuel equipment of a multi-cylinder engine the shape of pressure pulses is significantly different for different cylinders, and the reliability of the diagnostic results is further reduced due to the error in the methods for recording and processing waveforms fuel injection pressure. The improvement of this method based on the use of computers for calculating injection curves does not improve the reliability of diagnostic results. The main reason for this is not the choice of means for processing waveforms, but that the parameter (discharge pressure) reflecting the injection hydrodynamics and the devices that measure it are inertial, while the presence of parasitic volumes of fuel generated in the places where pressure sensors are installed violates the course of the injection process and, therefore, in any case distorts the pressure waveform, taken as the basis for diagnosis.

Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования.The purpose of the invention is to increase the reliability of diagnosis.

Цель достигается тем, что регистрируют заданное число осциллограмм изменений такого параметра состояния топливной среды в нагнетательной магистрали, как оптическая плотность топлива на экране запоминающего Осциллографа, сравнивают их с эталонной осциллограммой и на основе результатов сравнения и обработки осциллограмм в целом и их участков в отдельно сти делают заключение о работоспособности и техническом состоянии деталей нагнетательной магистрали топливоподающёй системы дизеляThe goal is achieved by registering a predetermined number of oscillograms of changes in such a parameter of the state of the fuel medium in the discharge line as the optical density of the fuel on the screen of the storage Oscilloscope, compare them with the reference oscillogram, and based on the results of comparison and processing of the oscillograms in general and their sections separately, make conclusion on the operability and technical condition of the parts of the discharge line of the fuel supply system of the diesel engine

В основу предлагаемого способа диагностирования топливоподающей аппаратуры положена известная пропорциональная зависимость оптической плотности двухфазного потока топлива от количества газовой фазы потока, характер изменения которой напрямую связан с характером изменения процессов, происходящих в линии нагнетания, и зависит от технического состояния деталей топливнсй секции и форсунки. Оптическая плотность двухфазной среды топлива более чувствительна к изменению гидродинамических процессов нагнетания, и несет более полную информацию о работе насосной секции и форсунки за период времени между впрысками, что совершенно невозможно осуществить на основе датчиков давления нагнетания из-за инерции упругих механических элементов (мембран, стенок топлипроводов и других чувствительных к деформациям элементов).The proposed method for diagnosing fuel supply equipment is based on the well-known proportional dependence of the optical density of a two-phase fuel flow on the amount of the gas phase of the flow, the nature of the change of which is directly related to the nature of the change in the processes occurring in the discharge line and depends on the technical condition of the parts of the fuel section and nozzle. The optical density of a two-phase fuel medium is more sensitive to changes in the hydrodynamic processes of injection, and carries more complete information about the operation of the pump section and nozzle for the period of time between injections, which is completely impossible to implement on the basis of pressure sensors due to inertia of elastic mechanical elements (membranes, walls toliprovodov and other elements, sensitive to deformations).

Предлагаемый способ диагностирования реализуется на основе применения устройства оптического контроля количества газовой фазы в нагнетательной магистрали, в составе измерительного комплекса, состоящего дополнительно из усилителя и запоминающего осциллографа.The proposed diagnostic method is implemented based on the use of an optical control device for the amount of the gas phase in the discharge line, as part of a measuring complex, which additionally consists of an amplifier and a storage oscilloscope.

Устройство оптического контроля количества газовой фазы устанавливается в нагнетательную магистраль.The device for optical control of the amount of the gas phase is installed in the discharge line.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для осуществления способа диагностирования топливоподающей аппаратуры дизеля; на фиг.2 - осциллограммы изменения оптической плотности топлива в нагнетательной магистрали, поясняющие принцип работы.Figure 1 shows a schematic diagram of a device for implementing a method for diagnosing a fuel supply equipment of a diesel engine; figure 2 - oscillograms of the optical density of the fuel in the discharge line, explaining the principle of operation.

Предлагаемый способ диагностирования топливоподающей аппаратуры осуществляется следующим образом.The proposed method for diagnosing fuel supply equipment is as follows.

Дизель выводится на заданный режим работы. При работе топливной системы в зависимости от режима работы и технического состояния деталей топливоподающей аппаратуры в линии нагнетания образуется двухфазная среда, состоянию которой соответствует определенная оптическая плотность. изменение оптической плотности измеряется оптическим измерителем 1 за время между впрысками, усиливается и передается на вход запоминающего осциллографа 2. На экране осциллографа регистрируется и запоминается заданное число 3 реализаций Оптической плотности в режиме синхронного наложения осциллограмм, затем на основе сравнения и обработки осциллограмм в целом и их участков в отдельности делают заключение о работоспособности и техническом состоянии деталей нагнетательной магистрали топливоподающей системы дизеля. При этом принимается во внимание то, что в нагнетательной магистрали перед началом впрыскивания формируется стабильное состояние двухфазной среды, оптическая проницаемость которой почти постоянна 4.The diesel engine is brought to the set operating mode. When the fuel system operates, depending on the operating mode and technical condition of the parts of the fuel supply equipment, a two-phase medium is formed in the discharge line, the state of which corresponds to a certain optical density. the change in optical density is measured by the optical meter 1 during the time between injections, amplified and transmitted to the input of the storage oscilloscope 2. On the screen of the oscilloscope, a predetermined number of 3 realizations of the Optical density are recorded and stored in the synchronous overlap mode of the oscillograms, then based on the comparison and processing of the oscillograms in general and their sections separately make a conclusion about the health and technical condition of the parts of the discharge line of the fuel supply system of the diesel engine. In this case, it is taken into account that a stable state of a two-phase medium is formed in the discharge line before injection starts, the optical permeability of which is almost constant 4.

При увеличении давления газовая фаза и оптическая плотность соответственно уменьшаются, топливо становится более прозрачным, что дает информацию о состоянии топлива перед впрыскиванием. В процессе впрыскивания и после его окончания появляются резкие колебания оптической плотности 5, что дает информацию о работоспособности плунжерной пары, нагнетательного клапана и распылителя форсунки топливоподающей аппаратуры.With increasing pressure, the gas phase and optical density respectively decrease, the fuel becomes more transparent, which gives information about the state of the fuel before injection. During the injection process and after its completion, sharp fluctuations in optical density 5 appear, which gives information about the health of the plunger pair, pressure valve and atomizer nozzle of the fuel supply equipment.

Многократная регистрация осциллограмм оптической плотности позволяет ус- 25 тановить закономерности в изменении оптической плотности и применить их для диагностирования. Применение запоминающего осциллографа с программным устройством позволяет'установить заданное 5 число регистраций осциллограмм для достижения высокого уровня достоверности диагностирования топливоподающей аппаратуры дизеля,Multiple recording of optical density oscillograms allows one to establish patterns in the change in optical density and use them for diagnostics. The use of a storage oscilloscope with a software device allows you to set the specified 5 number of waveform registrations to achieve a high level of reliability of diagnosing diesel fuel supply equipment,

Claims

Claim

10 Method ^- diagnosing the fuel supply equipment of a diesel engine, which consists in the fact that at a given diesel engine operating mode, oscillograms of changes in the operating parameters of each section of the fuel pump are recorded and the technical condition of the fuel equipment is diagnosed by comparing the reference and experimental oscillograms, characterized in that, for the purpose of to increase the reliability of fuel supply equipment diagnostics, a predetermined number of waveforms are recorded, moreover, as the diagnosed parameter, zuetsya optical density in the fuel injection pump section line diesel.